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MID运算核心优势探讨
ARM单挑Intel 行动核心霸主谁家落?

【作者: 王岫晨】2009年01月05日 星期一

浏览人次:【4790】

经过Intel力推并炒热市场一年之后,市面上终于看到多款MID产品的问世。MID与一般行动装置一样,都是要带着出门趴趴跑用的,回到室内之后,MID大概不是被关机就是被充电中,在家中或在办公室里,用户也绝对会使用PC上网而非小小的MID装置。因此可以界定的是,MID是专为外出无线联网应用的行动装置,其基本功用就是要行动上网,而不需其他复杂的多媒体逻辑运算功能。「行动」与「上网」!有了这样的基本认识之后,也很容易为此种装置的运算核心来下定义。这样的运算核心,基本不需要超高效能的双核心或四核心处理,只需符合最基本的网页浏览,以及低功耗节能即可。


《图一 英特尔资深副总裁Anand Chandrasekher展示新一代Moorestown晶圆》
《图一 英特尔资深副总裁Anand Chandrasekher展示新一代Moorestown晶圆》

Atom与英特尔的MID发展雄心

既然MID这样的概念是由处理器大厂美商英特尔(Intel)所提出,该公司理所当然在这个领域不能落后市场,因此先来看看英特尔究竟端出了什么样的菜色来。


英特尔今年针对MID应用推出Atom(凌动)处理器,它采用英特尔最小并创新的晶体管,除了催生MID与Netbook两项行动运算产品之外,并延伸英特尔产品在嵌入式和数字医疗领域的应用。


2008年4月在的上海IDF论坛上,英特尔宣布将针对MID应用推出小于25mm2大小的Atom处理器搭配Poulsbo芯片组,取代原有Merom处理器所搭配945GM芯片组的解决方案。5款Atom芯片之其频率由800 MHz至1.86 GHz,耗电量介于0.65~2.4瓦间,仅一般笔记本电脑处理器35瓦耗电量的6.8%。芯片价格也仅介于45~160美元间。所有Atom处理器都配备512K L2高速缓存,裸晶尺寸约为7.8×3.1mm。


Atom处理器使用了目前世界上最小的晶体管技术,同时也是英特尔体积最小的处理器产品。该产品使用45奈米High-K CMOS制程技术,晶粒面积仅有25mm平方,具备4700万的晶体管数目,而芯片面积则为13m×14m,是目前市场上在3W以下功耗规格上最快的处理器,其处理频率从0.8GHz到1.8GHz,共有5款不同等级的产品,分别为Z500(0.8GHz),Z510(1.1GHz),Z520(1.3GHz),Z530(1.6GHz)及Z540(1.8GHz)。此外,Atom处理器也能完全支持英特尔Core 2 Duo架构的软件与韧体技术。


而除了推出Atom处理器芯片外,英特尔也一并推出了Atom架构技术,包含Atom在内,还有一个负责沟通、链接且具备绘图功能的SCH(System Controller Hub)芯片组。SCH为一个高整合、低功耗的芯片组,能支持HD影片播放,同时具备手持装置与PC两者的I/O规格。


新的Menlow平台采用45奈米Atom处理器,加入第一代的整合型系统控制器中心(System Controller Hub),并搭配Poulsbo芯片组产品。系统控制器中心可提供低耗电量的3D绘图处理功能,并支持HD视讯及标准I/O接口。此外,Atom还支持多重操作系统,可在Windows及Linux操作系统中运作。


到了2008年底,英特尔已经推出双核心版本的Atom处理器。Atom 330将与Intel 945GC Express芯片组搭售的方式,或以Little Falls2主板方式结合的方式,对市场销售,并可应用在Netbook及NB等市场。据报导,凌动330处理器的最高功耗为8瓦,处理频率为1.6GHz,整合了1MB的L2高速缓存,并支持频率为667MHz的DDR2内存。


此外,英特尔表示,Atom 330处理器并非以Netbook产品为主。但部分PC商仍然会试图将该处理器使用在Netbook,或者主流的笔记本电脑上,因为其8瓦的最高功耗相当具有竞争力。目前英特尔主流笔记本电脑芯片的最高功耗为35瓦。而其40美元的价格也远低于英特尔的主流双内核处理器。


至于未来之规划,根据英特尔的产品路线图显示,英特尔将于2009年第三季,推出第二代的低功耗Atom处理器。据报导,下一代Atom处理器将在2009年第三季推出。该芯片目前的代号是「Pineview」,将有双核和单核两种型号。这种芯片还可能借用Nehalem芯片的一些创新技术,整成一个DDR2内存控制器,并且在芯片内整合绘图处理器GPU。


英特尔MID发展蓝图

在2008年的IDF论坛上,英特尔完整呈现了MID的发展蓝图,在下一阶段社群网络(Social Networking)、UMPC、以及具备LBS服务的导航功能,也将成为2009年Intel行动运算核心架构的三大要素。


《图二 台北IDF展会现场所展示具导航功能的摩托车》
《图二 台北IDF展会现场所展示具导航功能的摩托车》

Moorestown大幅降低系统功耗

英特尔透过台北IDF展会,展示新一代MID平台Moorestown。新平台能够在多种便携设备上大幅增加电池寿命。Intel资深副总裁暨微型移动装置事业群总经理Anand Chandrasekher指出,与以Intel Atom处理器为主的第一代MID平台相比,新平台的闲置功耗将减少10倍。


Anand Chandrasekher进一步说明,Moorestown平台组成部分包括开发代号为Lincroft的系统单芯片,以及代号为Langwell的I/O Hub。Lincroft SoC整合45奈米处理器、绘图芯片、内存控制器和视讯编译码器。Langwell则可支持多种I/O端口,可连接无线网络、储存设备与显示组件,并纳入多项机板功能。Moorestown将45奈米处理器、绘图技术、内存控制器,以及影像编码和译码功能整合在单一芯片上。未来Moorestown平台将支持3G、WiMAX、 Wi-Fi、 GPS、蓝牙和行动电视标准。Anand Chandrasekher也宣布与全球电信设备大厂Ericsson已开始合作HSPA模块设计。


《图三 英特尔行动事业群副总裁暨微型移动装置事业群策略规划与平台架构总监Shane Wall认为,除了社群网络推波助澜之外,LBS服务的兴起对于MID也将产生深刻影响。》
《图三 英特尔行动事业群副总裁暨微型移动装置事业群策略规划与平台架构总监Shane Wall认为,除了社群网络推波助澜之外,LBS服务的兴起对于MID也将产生深刻影响。》

LBS服务与MID整合势在必行

此外,英特尔行动事业群副总裁暨微型移动装置事业群策略规划与平台架构总监Shane Wall,也分享MID目前的发展现况与未来趋势。除了社群网络(Social Networking)推波助澜之外,Shane Wall亦特别强调LBS(Location-based service)服务的兴起对于行动上网装置的深刻影响。MID内建GPS导航功能并整合LBS信息服务,将会是2009年MID装置发展的重点项目。因此英特尔在IDF展会中也特别展示一辆由橘郡重型机车厂打造的250cc摩托车,并搭配可支持行动WiMAX传输以及GPS导航、音频和影像功能的MID装置,为2008年IDF带来抢眼风采。


Shane Wall也列举介绍几项值得关注的MID产品,包括在法国SFR网络颇受欢迎的仁宝(Compal)My PC Pocket品牌MID、Kohjinsha的Productivity MID、Clarion的行动联网导航装置MiND(Mobile Internet Navigation Device),以及在TIM网络上布建的BenQ娱乐/通讯MID(Entertainment/Communication MID)。


多家厂商也加入MID产业体系,包括MIPI显示网桥的California Micro Devices、媒体播放器与编码/译码器的Fluendo、游戏厂商Gameloft、LBS社交网络GyPSii、视讯串流厂商Livecast、widget引擎Minigate、因特网视讯传递解决方案供货商Move Neworks、社交网络及一般游戏厂商Mytopia、导航软件与交通位置信息供货商Navteq、存取媒体Orb Networks以及新一代音乐播放器TuneWiKi等。


搭配HSPA行动宽带模块


此外,Intel与Ericsson密切合作,搭配Ericsson内建HSPA行动宽带功能模块的PCIe Mini Card,为其MID行动上网装置提供HSPA行动数据传输解决方案。值得持续观察的是,Intel不排除与自己所力推的WiMAX处于相互竞争的HSPA/LTE行动宽带规格支持者相互合作,新一代MID平台架构Moorestown不一定只会搭配WiMAX标准,进一步和Ericsson的HSPA PCIe模块相互搭配。


Ericsson行动宽带模块事业部副总经理Mats Norin表示,这款可支持HSPA规格的PCIe Mini Card F3507g,将与Intel在2009~2010年所推出的新行动上网平台Moorestown相互搭配。Ericsson也正在与Intel Moorestown平台和Intel的Moblin Linux操作系统模块相互整合,不仅将应用于MID装置中,也将进一步扩展适用于内建行动宽带模块的笔记本电脑内。


Ericsson在台北IDF会场现场实测内建Ericsson HSPA模块的仁宝(Compal)MID装置JAX10,而可支持4G LTE模块的新一代PCIe Mini Card预计在2010年上市。Mats Norin指出,目前Ericsson已和Dell、LG、Lenovo以及Toshiba等笔记本电脑品牌大厂进一步合作内建HSPA行动宽带模块PCIe Mini Card。


《图四 Ericsson行动宽带模块事业部副总经理Mats Norin表示,Ericsson正与Intel Moorestown平台和Intel的Moblin Linux操作系统模块相互整合,不仅将应用于MID,也将扩展于内建行动宽带模块的笔记本电脑内。》
《图四 Ericsson行动宽带模块事业部副总经理Mats Norin表示,Ericsson正与Intel Moorestown平台和Intel的Moblin Linux操作系统模块相互整合,不仅将应用于MID,也将扩展于内建行动宽带模块的笔记本电脑内。》

搭配可支持HSPA的PCIe Mini Card

这款尺寸为20×30×2公厘的PCIe Mini Card F3507g,不仅可支持HSPA 3.5G行动传输规格,同时也可支持WCDMA以及EDGE等无线传输标准,支持WCDMA在2100/1900/850MHz等频段。PCIe Mini Card F3507g的HSPA下行传输速率可达7.2Mbps,上传速率可达2.0Mbps。


另一方面,此款PCIe Mini Card亦内建GPS芯片模块,Mats Norin表示,GPS导航应用目前尚未成为MID装置的必备功能,不过未来整合GPS以及行动宽带上网的便携设备将会成为主流,因此此款PCIe Mini Card将可满足台湾笔记本电脑以及高阶行动装置OEM/ODM客户的设计需求。


Mats Norin强调,HSPA网络在全球的布建广度与接受度正保持明显的领先地位,藉由Ericsson在HSPA网络基础建设的优势位置,与笔记本电脑和MID芯片大厂Intel展开进一步密切合作,就是要积极扩展HSPA网络架构在系统终端的影响力。


也因此Mats Norin表示,Ericsson已经协同其他16家IT企业和行动通讯营运商携手合作,全力支持由GSMA领导的计划,积极推广可随时联机的Mobile Broadband装置。推动Mobile Broadband标志计划的厂商包括3 Group、Asus、Dell、ECS、Ericsson、Gemalto、Lenovo、LG、Microsoft、Orange、Qualcomm、Telefonica Europe、Telecom Italia、TeliaSonera、T-Mobile、Toshiba以及Vodafone。


《图五 Ericsson所推出支持HSPA行动宽带传输的PCIe Mini Card F3507g》
《图五 Ericsson所推出支持HSPA行动宽带传输的PCIe Mini Card F3507g》

最新行动运算概念UrbanMax

另一方面,Intel副总裁暨行动平台事业群总经理Mooly Eden也谈到英特尔最新的行动运算概念UrbanMax。UrbanMax具备11.1英吋小尺寸触控屏幕、以Intel Centrino 2处理器技术为核心,搭配SATA固态硬盘(SSD)、高画质播放以及强化未来行动运算平台的功能。UrbanMax像是整合随身易网机(netbook)和MID的另一可能延伸行动运算架构的装置,以Intel轻巧外型SFF(Small Form Factor)技术为基础,针对Web 2.0用途所推出的全新设计概念。


《图六 英特尔副总裁暨行动平台事业群总经理Mooly Eden说明,MID将整合UMPC架构,下一阶段社群网络、UMPC及具备LBS服务的导航功能,将成为2009年英特尔行动运算核心架构的三大要素。》
《图六 英特尔副总裁暨行动平台事业群总经理Mooly Eden说明,MID将整合UMPC架构,下一阶段社群网络、UMPC及具备LBS服务的导航功能,将成为2009年英特尔行动运算核心架构的三大要素。》

社群网络、微型计算机、LBS导航服务三合一

在Intel的规划里,MID不只是社群网络的媒介而已,具备LBS位置信息服务和交通实时信息的导航功能,更是下一阶段MID平台备受看好的应用。诸如GyPSii和Navteq等导航信息供货商,也已加入Intel所主导的MID产业联盟。因此,MID和connected间的竞争已经展开。而MID也将整合微型计算机(UMPC)架构,下一阶段社群网络(Social Networking)、UMPC、以及具备LBS服务的导航功能,即将成为2009年Intel行动运算核心架构的三大要素。


英特尔认为,MID的售价期望能在500美元左右。根据已规划的35款MID产品中,约50%采用Wi-Fi网络与HSDPA通讯技术,约30%则是采用WiMAX通讯技术。


《图七 英特尔展示下一阶段UrbanMax行动运算架构》
《图七 英特尔展示下一阶段UrbanMax行动运算架构》

ARM以RISC架构抗衡英特尔

如果说,在PC处理器市场上,英特尔的最大对手是AMD的话,那么在MID处理器市场,ARM便是英特尔的头号大敌。自从MID产品知名度逐渐提升,各种产品也纷纷问世之后,ARM逐渐了解,其精简指令集(Reduced Instruction Set Computing;RISC)架构处理器是在行动运算应用中,唯一可与英特尔复杂指令集(Complex Instruction Set Computing;CISC)架构处理器相抗衡的产品。因此,在2008年11月间的ARM技术论坛上,ARM也设立MID主题专区,以产品及演说宣示进军MID市场的决心。


相较于过去的低调行事风格,今年ARM在台湾年度技术论坛上首度新增MID主题,并展示MID产品。除了Processor、ARM Development Tool、Software、Physical IP等四大主题外,ARM首次新增MID主题回击英特尔,并展示实际产品、及发表主题演讲等,展现对MID市场的重视。而在MID市场因英特尔与Linux合作而遭排挤的微软,似乎也倒向与ARM结盟,另外身为英特尔Moblin平台成员的Haansoft也积极与ARM合作。在论坛中ARM展示由合作伙伴推出或研发,至少4、5款以上采用ARM架构处理器所设计的MID装置。


来看看ARM在MID市场端出了什么样的处理器菜色来。ARM打算推出 ARMv7架构的CPU分食MID市场大饼,并宣布和开发Ubuntu Linux的Canonical结盟,推出专为Ubuntu优化的CPU,代号Cortex-A8与Cortex-A9,目标是提供长达一天的使用时间,并能满足高阶影片播放需求的低耗电处理器。


Cortex-A8和Cortex-A9处理器不仅可用于智能型手机市场,而且还可针对MID与Netbook等产品发挥最佳效能。而搭载Cortex-A8/Cortex-A9处理器的行动装置也最快可在2009年第一季上市。Cortex-A8的运行速度约可达1GHz,而Cortex-A9则是Cortex-A8的多核心型号,预计2010年问世。尽管频率稍低,但多核心会在效率上更胜一筹。另外在操作系统方面,目前PC版Windows还不支持ARM架构处理器,但Windows CE、Linux以及苹果OS X都已经有支持ARM架构的版本问世。


《图八 ARM行动运算部门总监Bob Morris表示,Cortex-A8和Cortex-A9处理器不仅可用于智能型手机市场,而且还可针对MID与Netbook等产品发挥最佳效能。》
《图八 ARM行动运算部门总监Bob Morris表示,Cortex-A8和Cortex-A9处理器不仅可用于智能型手机市场,而且还可针对MID与Netbook等产品发挥最佳效能。》

ARM架构对英特尔造成威胁

在Mobile Computing的市场预估上,根据ABI Research的报告显示,Netbook将在2010年达到2190万台出货量的市场规模,而届时ARM-Based的产品将拥有30%的市占率。2013年时Netbook出货量更将高达5916万台,ARM-Based的市占率亦将提高至40%。或许2009年的CompuTex展之前,就能在市场上看到ARM-Based的Netbook。藉由ARM架构的低功耗特色与设计弹性,这些行动联网装置将可抛弃处理器风扇、降低热耗对续航力的影响,并获得更大的设计弹性与空间,为市场带来更轻巧且更雅致的行动运算装置。


目前,行动联网装置可同时搭载ARM与X86的平行系统。透过这样的组合,笔记本电脑用户在使用电子邮件、浏览网页以及多媒体拨放功能时,可以选择以ARM的系统来执行。如此一来,除了可以大幅加快系统启动的时间外,更可延长系统的续航力达到15个小时以上。而目前这种将Smart Phone的耗电与Notebook的接口结合之技术称之为Hyber,不久将透过ARM的伙伴呈现给用户。


至于用户最在意的续航力方面,ARM能提供比英特尔多上18倍的续航力。同在800Mhz的处理器频率下,ARM Cortex-A8处理器的平均续航力为6.9天,而英特尔Atom处理器仅能运作0.4天;在休眠状态,Atom能维持0.8天,而Cortex-A8处理器则可维持数周。在持续使用网页浏览功能的情况下,Atom处理器仅能运作3.1个小时,而Cortex-A8的续航力则是Atom的3倍;若是拨放影片的话,Cortex-A8处理器能持续拨放6.3个小时,而Atom则仅可持续拨放1.6个小时。


(表一) Atom与Cortex-A8处理器效能比较

 

休眠状态

平均使用

网络浏览

影片拨放

Intel Atom

19.2小时

9.6小时

3.1小时

1.6小时

ARM Cortex A8

数周以上

165.6小时

9.4小时

6.3小时


完整的研发社群

面对未来行动运算的市场,ARM拥有完整的研发社群与伙伴关系。现在目前在市场上伙伴推出的ARM-Based MID包含Nokia N810、Samsung Instinct等。此外,ARM的研发社群包含Apple、Google、Nvidia、TI、Qualcomm、Microsoft、Adobe、Mozilla、Symbian、HTC等软硬件厂商共400多家。而ARM-Based的装置也可使用My Space、Face Book、Skype、Google、Youtube等网络社交平台。


提供与PC相同的网络浏览功能

ARM-Based的产品(如Nokia N810)可以提供用户全新网络浏览经验。英特尔指出ARM-Based的装置在浏览网页会产生较多错误一事,纯属软件规格的不同导致的结果,而非硬件的问题。搭载了Morzila与Opera并支持Flash 9的ARM-Based Nokia N810便可提供与PC相似的网络浏览体验。


两强各拥优势 互不相让

自从英特尔推动MID产品以来,屡次在IDF场合上以ARM平台手机与自家Atom平台MID产品做比较,并抨击ARM平台的行动运算效能在因特网服务等应用效能落后英特尔。自从2008年6月ARM与Nvidia合作发表Tegra芯片,正式宣布进军MID市场后,双方的竞争愈形激烈,且10月英特尔高层更在台北IDF场合直指采用ARM处理器的iPhone效能不佳,尽管事后道歉并澄清发言,然与ARM之间的战火已经不可收拾。


看到了吧,两强相争就会有这样的结果出现。ARM马上回击英特尔,并明指x86架构不适合MID。在ARM看来,英特尔并没有十足的胜算。理由很简单,MID并非全新的概念,它和ARM过去提出的CMC(互联行动运算)大同小异,都是智能型手机的自然发展之路,不过考虑到业界和市场都已经接受了MID装置,因此ARM也决定采用该名词,以免混淆。目前市场上已经有了ARM-Based处理器的MID装置,例如Apple iPod touch、Nokia N8x0系列,而英特尔试图把x86架构引入一个完全不同市场的做法只是在浪费力气而已。尽管英特尔在技术、制造和销售等方面实力雄厚,但ARM处理器的面积仅为Atom的四分之一,而且是SoC设计,英特尔想要追赶ARM,必须保持制程技术持续领先至少1~2个世代,但这么做也将付出相当代价。


另外一个问题是软件的部分。Atom MID能否完整发挥传统PC软件的功能也颇值得怀疑,毕竟传统软件是专为x86计算机架构所设计的,在小小的3~6吋行动联网装置上应该无法完全发挥应有的设计性能,进而影响使用体验,因此针对这类特殊应用的MID软件还必须专门编写或重新编写等,非常不便。


两方阵营都针对对方的弱点加以攻击,而由此正可发现各自的长处。英特尔认为ARM在网络效能上表现不佳,而ARM则认为英特尔MID平台的耗电较高。双方对MID的定义也出现差异,例如英特尔推动MID采用Atom处理器行动平台,屏幕尺寸约4~6吋;ARM则采取宽松定义,认为所有手机、车机、掌上型游乐器等方便行动可携、高速上网的装置均属MID。不论如何,两者之定义仍都维持在「行动」与「上网」之范畴。MID概念的兴起,原因在于英特尔与ARM都认同手机与NB间存在一块可供用户随身携带、随处上网使用网络服务的行动装置市场,除了MID,许多行动装置如iPhone及英特尔推动的Netbook、UMPC等也都此市场为目标。


Atom芯片是Menlow平台版本,并非SoC架构,南北桥角色及绘图显示等功能并未整合进处理器芯片中,而是另外搭配System Controller Hub(SCH)芯片。英特尔在宣传Atom时,在功耗部分的说辞都是单指处理器本身,以最省电的Z500为例,其散热设计功率(Thermal Design Power;TDP)虽仅0.65W,但实际上若计入SCH则远大于此,例如最省电SCH芯片UL11L的TDP为1.6W。此外Atom芯片的另一项缺点,则是PCB电路板比较大,这不仅限制采Atom芯片装置的体积缩小程度,同时也增加整体系统的电力消耗。相较之下,原本ARM架构的处理器特点就是低功耗,且Qualcomm、TI及Nvidia针对MID推出的处理器,基本上都是采SoC架构,PCB电路板可做得比较小,因而采ARM架构的装置,整个系统在电力消耗方面远低于采用Atom芯片的装置。电力消耗高低对装置用户来说,则是装置续航力好不好。ARM-Based阵营对于采用ARM架构的行动装置续航力较有信心,例如使用时间方面在播放影片可达20~30小时,待机时间则是数天至一星期。反观采用英特尔Atom的MID,现阶段针对续航力的说辞,一般都是以比目前的NB或UMPC好上3~4倍为目标,换句话说影片放映还是无法达到10小时,而待机时间仅能以小时计而不是天数。


英特尔尽管标榜其制程优势,但采用45nm制程的Atom芯片,不仅功耗上落后对手,连芯片封装大小都不敌以ARM架构为核心、65nm制程的对手产品。例如,Atom处理器本身的封装大小为182mm2,SCH则为484mm2,而将主要功能与组件如CPU、绘图处理器、影像译码处理器及输出入功能都整合到1颗单芯片的Tegra尺寸则仅为144mm2。


英特尔所寄望是预计于2009~2010年推出的Moorestown平台版本Atom芯片,预计待机功耗(Idle Power)为目前版本1/10、采系统功能都整合到单芯片的SoC架构、芯片面积更小等特性。以Atom现阶段展现的规格及功耗效能,尚无法满足行动装置轻薄与高续航力的基本要求,在Moorestown推出之前,ARM-Based架构的芯片业者更有充裕的时间攻下市场。


目前看来,英特尔Atom处理器短期内还难以威胁ARM的地位。从效能上比较,ARM11与Atom本来就属于不同等级的处理器,以工作频率同为800MHz的ARM Cortex-A8来与Atom比较,Cortex-A8效能明显优于Atom。再以功耗部分比较,Cortex-A8的TDP功耗仅为Atom的一半,休眠功耗更只有百分之一。这在行动装置的应用来说,在电池续航力便分出高下。若再比较SoC芯片尺寸,ARM-Based的Samsung S5PC100单芯片,也只有Atom芯片的四分之一大小。但若从所执行的操作系统来看,目前ARM架构处理器仅能执行WinCE系统,尚无法支持微软的Windows XP操作系统,也因此就采用Windows XP系统的装置来说,ARM-Based的产品则是处于弱势。


《图九 高通通讯产品管理总监Manjit Gill》
《图九 高通通讯产品管理总监Manjit Gill》

高通双核心Snapdragon芯片组威力强大

提供行动装置关键运算动力

高通(Qualcomm)的行动运算解决方案Snapdragon平台是针对行动运算市场,结合优越的行动运算能力、低功耗、完整的联机能力与行动多媒体。


高通通讯产品管理总监Manjit Gill说明,Snapdragon平台运用一颗特制的CPU核心,提供运算能力及支持全天候电池供电(all-day battery life)低功耗。Snapdragon支持行动宽带、GPS、硬件加速3D图像、行动电视以及许多其他功能,让装置制造商可使用Snapdragon生产多种拥有大尺寸屏幕的口袋型运算装置和行动运算装置。这些装置将提供随时随地实时联机能力、高效能多媒体、定位内容(location-aware content)、完整的因特网浏览与工作应用,并且提供立即开机(instant-on)与永保联机的用户经验。


高通第一代Snapdragon解决方案已获超过15家装置制造商的30种以上装置设计采用。第一批装置预计在2009年上半年推出。此外,高通在2008年11月拓展Snapdragon的发展计划,推出双核心(dual-CPU)的Snapdragon芯片组,以实现更先进的行动运算装置。QSD8672芯片拥有两个处理能力高达1.5GHz的运算核心,可提供更强大的运算处理能力,同时拥有所有Snapdragon芯片组的特点,包含最佳电池寿命,以及完整的3G行动宽带与周边联机能力。


RISC架构优势显著

高通的Snapdragon平台运用自行研发与ARM v7指令集兼容的特制CPU核心。ARM架构是RISC架构的一种。ARM的软件生态系统非常兴盛并拥有广泛的应用范围。举例而言,ARM装置所具备的网络浏览用户经验与x86装置不分轩轾。而Snapdragon平台也是高度整合的单芯片设计,使用的芯片数目比Atom解决方案少大约三分之一。


高通在行动运算市场的营销策略

高通相信市场定位于智能型手机与笔记本电脑间的这类装置拥有庞大商机。随着用户持续运用手机与智能型手机执行更多功能,高通相信用户将开始要求与笔记本电脑相类似且更先进、强大的使用经验,但同时期望拥有像手机永保开机(always-on)与全天电池寿命特性。Manjit Gill认为,这块市场将会大致分为两类产品:配备约4吋至7吋屏幕的口袋型运算装置(pocketable computing devices),以及配备约9吋至12吋屏幕的行动运算装置(mobile computing devices)。


高通正与OEM/ODM厂商紧密合作研发内建Snapdragon的口袋型运算装置和行动运算装置。目前,至少15家装置制造商正以Snapdragon解决方案研发超过30种设计,包括宏碁、华硕、仁宝、富士康、宏达电、英业达、LG电子、广达计算机、三星电子、东芝和纬创资通等。高通相信用户经验是确保这些新装置成功的基本要素,并且正与所有伙伴密切合作,为消费者带来结合智能型手机与笔记本电脑经验的新类型产品。


高通第一批内建Snapdragon的商用产品,也预计将在2009年上半年推出。


《图十 Nvidia行动事业群总裁Michael Rayfield》
《图十 Nvidia行动事业群总裁Michael Rayfield》

行动运算装置发展趋势

手机的功能在过去几年内变得更加强大,从单纯的语音通讯装置演变成多种应用和服务的平台。随着消费者开始运用手机或智能型手机浏览网络、查看邮件、定位或者观看电视,Manjit Gill认为他们需要新一类的装置,提供类似个人计算机的强大处理能力,但同时拥有移动电话所具备的永保开机、随时待命和全天候电池寿命。高通认为随处上网和全天候电池寿命是行动运算装置成功的基本要素,这些能力正是行动力的关键。


《图十一 Nvidia Tegra AXP 2500模块》
《图十一 Nvidia Tegra AXP 2500模块》

Nvidia Tegra强攻行动多媒体市场

期望藉由新平台带动第二次PC革命

每天都有新运算应用不断地出现在各种新的平台上,这些新的应用对于绘图效能有颇高的要求。Nvidia Tegra系列芯片推出之后,Nvidia会将视讯运算的能力应用于行动平台中,从手机、MP3播放器、PND到MID等。Nvidia凭着过去GeForce技术之系统设计经验,透过Tegra提供了直觉式的简易使用接口、多媒体功能,以及丰富的在线互动世界,同时也能维持更长的电池续航力。Tegra系列处理器采用ARM 11架构并加入Nvidia GeForce绘图核心,针对Smartphone、MID及Netbook市场应用,其单芯片设计内建了处理器、绘图核心及南北桥功能,2009年也将正式看到采用Tegra处理器的产品上市。


Nvidia行动事业群总裁Michael Rayfield表示,Tegra处理器系列三款型号包括针对Smartphone应用的Tegra APX 2500、以及MID应用的Tegra 600、Tegra 650,均采用ARM 11 MPCore多核架构,支持16及32位LP-DDR及NAND型闪存,支持Windows Mobile及Windows Embedded CE操作系统,其单芯片设计内建了处理器、绘图核心及南北桥功能,其尺寸约144mm2相比10美分硬币还要小,而且运作功耗少于1Watt,一颗1400mAh的电池的平均待机时间可达10.6日,Nvidia也指出Tegra处理器的效能仅为Intel Atom的10倍。


Tegra系列处理器将PC视觉运算效能带进各种可携式行动装置,其影音处理能力包括内建HD AVP处理器,支持AAC、AMR、WMA及MP3等多种标准音频规格,支持JPEG译码加速,更支持H.264硬件译码能力,其中Tegra 650支持1080p高画质影像译码,Tegra APX 2500及Tegra 600则支持720p。


?Tegra系列处理器也应用了GeForce绘图核心,支持Open GL ES 2.0规格,可编程像素着色器、顶点着色与光源技术,提供2D及3D图像处理器,其中针对SmartPhone市场的APX 2500型号更可支持D3D Mobile规格,核心内建HDMI输出端子,及1200万像像素的相机传感器。


藉由Tegra的开发,Nvidia期望可以打造一个引发第二次PC革命的平台,这也将是一个以行动应用为主,兼具省电与上网功能、高画质媒体与运算体验,一切原在PC上才享有的运算效能都可在这个革命性的平台上实现。


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《图十二 DSC_3498 Zoom MDK套件》
《图十二 DSC_3498 Zoom MDK套件》

TI以ARM-Based打造OMAP 3芯片

为行动装置提供高画质摄影和完整网页浏览能力

德州仪器(TI)早已透过自身的行动科技,改变消费者使用手机等行动装置观看及分享内容的方式。TI新款OMAP3440是可让行动装置支持高画质摄影功能的应用处理器,用户不仅可录制高画质影像,还能透过新款智能型手机和行动上网装置的大屏幕享受其他新应用。


消费者已习惯在家里享受高画质视讯和完整网页浏览经验,OMAP3440处理器能为行动市场提供相同的使用体验。这款新芯片采用TI的IVA多媒体加速器,可支持720p高画质录像与播放,让用户透过镜头发挥创造力。这款组件还内建摄影机功能,消费者在行动中也能随时录制高画质影片,回家后再透过高画质电视播放或透过行动装置传送与朋友分享。


OMAP3440兼具高效能和低耗电等优点,为蓬勃发展的行动上网装置市场带来可靠的网页浏览环境,使消费者能在全屏幕模式下观看任何格式的内容。OMAP3440的核心为速度高达800MHz的超纯量ARM Cortex-A8处理器,可使行动上网装置发挥大屏幕的优势。


TI表示,OMAP平台将为手机消费者带来更舒适多元的内容享受,并且让应用更广泛的行动环境也能提供如消费性电子产品与个人计算机般的使用经验。TI相信,由于OMAP3440应用处理器最适合行动装置严格的体积与耗电需求,将成为驱动行动产品提供创新使用经验的最佳平台。


《图十三 DSC_3499 Nokia N810》
《图十三 DSC_3499 Nokia N810》

新型OMAP 3软硬件开发工具加速行动创新

TI同时推出一套低成本开发工具,协助厂商针对以OMAP为基础的智能型手机和行动上网装置开发各种新应用,同时推动市场成长。TI与LogicPD合作,利用OMAP3430开发出这套Zoom行动开发工具包(MDK)。这套低成本的开发平台可应用于各种操作系统,协助厂商以符合效益的方式迅速在OMAP3平台上完成设计。这张功能丰富的应用开发电路板包括:


  • TI OMAP3430应用处理器;


  • TI OMAP-Vox行动电信调制解调器;


  • TI无线链接技术;


  • 300万画素相机传感器;


  • 3.7吋VGA TFT触控屏幕显示;


  • 电视讯号输出和其他功能。



除此之外,TI的开放原始码Linux产品线也推出一组OMAP3430电路板支持套件,协助众多Linux开发商更快利用OMAP平台开发创新的应用。这组新套件及Zoom MDK为行动应用开发商开启许多全新的开放原始码应用商机。


《图十四 DSC_3664 OMAP3430》
《图十四 DSC_3664 OMAP3430》

TI于全球行动通讯大会展出Android行动平台

另外,TI也于2008年的全球行动通讯大会(Mobile World Congress)便展出两款以Android行动平台为基础的原型产品,一款为采用TI OMAP850处理器及无线局域网络和蓝牙无线技术解决方案的原型手机,以及Logic PD基于OMAP3430处理器设计的Zoom行动开发工具包。这两款产品的弹性可协助Android平台提供高效能多媒体功能和先进用户界面。


Android是专为行动装置设计的一套开放平台,目前仍以初期产品(early look)的形式提供给开发商;这套平台包含操作系统、中间软件和重要应用,开发商可藉此开发平台满足客户需求、发挥OMAP效能的行动应用,还能协助手机制造商及电信厂商迅速推出客制化解决方案。这套行动平台的用户界面能协助消费者迅速便利地操作装置上各种重要应用,包括网页浏览程序、电子邮件、简讯和视讯。透过TI的WiLink无线局域网络技术与BlueLink蓝牙技术,Android行动平台可提供多种链接功能,为消费者带来更多刺激有趣的互动应用。由Android行动平台的应用展示可看出TI正不断挑战行动市场极限,并藉由支持开放手机联盟(Open Handset Alliance)和其他组织所积极推动的各项开放原始码计划,协助厂商发展独特而具有创意的行动装置应用。


TI OMAP应用引擎兼具效能和省电优势,并能在Google的Android架构配合下提供多媒体功能与用户界面。TI致力投入开放原始码产业,也是许多开放原始码组织和产业联盟的积极参与者,包括开放手机联盟。TI为行动装置制造商设计和开发解决方案,并且不断寻找新方法,以期在竞争日益激烈的市场上提供创新而有吸引力的产品。


《图十五 DSC_3512 Google原型机》
《图十五 DSC_3512 Google原型机》

结语

DSC_3512 Google原型机


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